Inhaltsverzeichnis
- 1 Warum verwendet man die Taq Polymerase?
- 2 Was passiert bei der Polymerase-Kettenreaktion?
- 3 Warum verschiedene Temperaturen bei PCR?
- 4 Was ist eine Kettenreaktion?
- 5 Was ist eine PCR-Verfeinerung?
- 6 Warum muss die basensequenz bei PCR bekannt sein?
- 7 Warum werden bei der PCR beide Stränge kontinuierlich verlängert?
- 8 Was ist das Ziel der PCR?
Warum verwendet man die Taq Polymerase?
Das Enzym wird hauptsächlich zur DNA-Vervielfältigung mit Hilfe der Polymerase-Kettenreaktion eingesetzt. DNA-Polymerasen von mesophilen Organismen würden bei Erhitzung während der Polymerase-Kettenreaktion denaturiert und müssten nach jedem Zyklus neu hinzugegeben werden.
Was passiert bei der Polymerase-Kettenreaktion?
Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR – Polymerase-Chain-Reaction) ist ein künstliches Verfahren zur Vervielfältigung von DNA. In einem sogenannten Thermocycler wird die zu vervielfältigende DNA mit freien Nukleotiden, DNA-Polymerasen und speziellen Primern zusammengebracht.
Wie funktioniert ein Thermocycler?
Am Markt haben sich Thermocycler durchgesetzt, die Peltier-Elemente zum Heizen und Kühlen verwenden. Ein Block aus Wärme leitendem Metall, in dem die Probenträger hineingestellt werden, wird mit Hilfe dieser Peltier-Elemente temperiert.
Wie läuft die PCR ab?
Die Analyse der Probe mit dem PCR-Verfahren erfolgt in einem Labor. Mit dem Verfahren der PCR wird Erbmaterial des Virus so stark vervielfältigt, dass es nachgewiesen werden kann, auch wenn es zuvor nur in geringen Mengen vorlag. Die Durchführung der PCR dauert etwa vier bis fünf Stunden.
Warum verschiedene Temperaturen bei PCR?
Wenn ein Versuch entwickelt wird, werden bei Problemen bei der PCR andere Temperaturen ausgetestet. Die Denaturierung und die Polymerisation haben einen Spielraum von 94-96°C bzw. 70-74°C, in dessen Bereich diese Schritte recht sicher ablaufen. Eine zu kurze Dauer kann aber problematisch werden.
Was ist eine Kettenreaktion?
Die Polymerase-Kettenreaktion (englisch Polymerase Chain Reaction, PCR) ist eine Methode, um die Erbsubstanz DNA in vitro zu vervielfältigen. Dazu wird ein Enzym verwendet, die DNA-Polymerase. Der Begriff „Kettenreaktion” beschreibt in diesem Zusammenhang die Tatsache, dass die Produkte vorheriger Zyklen als…
Was ist die Zielstellung der Polymerase Kettenreaktion?
Die Zielstellung bei der Polymerase Kettenreaktion besteht darin, eine exponentielle Vervielfachung der Moleküle der dna zu realisieren. Während dieser Reaktion kommt es immer zu einer weiteren Verdopplung beziehungsweise Kopie, sodass in kürzester Zeit die Synthese abgeschlossen ist.
Was ist eine DNA-Polymerase?
DNA-Polymerase kommt in allen Lebewesen vor und verdoppelt während der Replikation die DNA vor der Zellteilung. Dazu bindet sie sich an einen einzelnen DNA-Strang und synthetisiert mit Hilfe eines kurzen komplementären Oligonukleotids ( Primer) einen dazu komplementären Strang.
Was ist eine PCR-Verfeinerung?
Es gibt eine Reihe von Verfeinerungen der PCR, mit denen die Sequenzierung der DNA, die Amplifikation von RNA, aber auch sehr viel komplexere Fragestellungen (z. B. differenzielle Genexpression) bearbeitet werden können. Der Clou der Technik besteht aus der Kombination verschiedener Reaktionen in einem Reaktionsgefäß (dem PCR-Tube).
Warum muss die basensequenz bei PCR bekannt sein?
Zuerst muss man die DNA, von der man einen Abschnitt vervielfältigen möchte, isolieren. Komplementär bedeutet, dass die Primer genau zu einem bestimmten Abschnitt der DNA passen (siehe dazu auch den Artikel Was ist DNA). Dazu muss also die Sequenz vor und nach dem DNA Stück, welches kopiert wird, schon bekannt sein.
Warum Polymerase-Kettenreaktion?
Die Polymerase-Kettenreaktion selbst wurde 1983 von Kary Mullis erneut erfunden. Seine Absicht war es, ein neuartiges DNA-Syntheseverfahren zu entwickeln, das DNA durch wiederholte Verdopplung in mehreren Zyklen mittels eines Enzyms namens DNA-Polymerase künstlich vervielfältigt.
Warum hitzebeständige Polymerase bei PCR?
Die DNA-Polymerase, die bei der PCR verwendet wird, stammt aus dem Bakterium Thermus aquaticus. Hierbei handelt es sich um ein Tiefseebakterium aus heißen Quellen, weshalb die Polymerase sehr hitzebeständig ist.
Warum werden bei der PCR beide Stränge kontinuierlich verlängert?
Die Zahl der DNA-Moleküle mit der Sequenz, die amplifiziert werden soll, wird in jedem Zyklus verdoppelt. Die neusynthetisierten Stränge dienen im darauffolgenden Zyklus ebenfalls als Matrizen. Aus diesem Grund findet eine exponentielle Vervielfältigung der DNA statt, wenn mehrere Zyklen der PCR nacheinander ablaufen.
Was ist das Ziel der PCR?
Mit Hilfe der PCR können Nachweise auf genetischer Ebene erbracht werden, etwa zur Aufklärung von Verbrechen (genetischer Fingerabdruck), zur Erkennung von Erbkrankheiten, Virusinfektionen oder zur Klärung von Verwandtschaftsverhältnissen (Vaterschaftstests, Stammbäume).
Was macht die Polymerase 1?
Polymerasen sind in allen Lebewesen vorkommende Enzyme, die die Polymerisation von Nukleotiden, die Grundbausteine der Nukleinsäure, katalysieren. Ihre Funktion ist notwendig für die Vermehrung der Erbinformation (DNA) im Prozess der Replikation, einer Voraussetzung für die Zellteilung.
Warum hitzebeständige Polymerase?
Die Taq-Polymerase (kurz Taq) ist die DNA-Polymerase des Bakteriums Thermus aquaticus, dem sie ihren Namen verdankt. Sie ist außerordentlich hitzebeständig, da das Bakterium in Geysiren bei etwa 70 °C lebt.